母线保护技术规范书.docx
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母线保护技术规范书
山东济矿鲁能煤电有限公司阳城电厂（2X150MW）工程
220kV母线保护（带失灵保护）
技术规范书
中南电力设计院
2008.4
1技术要求
1.1系统概况
1.1.1电压等级：
220kV
1.1.2220kV电气主接线形式：
双母线
1.1.3220kV进（出）线数量：
220kV出线：
2回；发电机-变压器组：
2回；起备变：
1回；母联1回。
1.1.4断路器参数
跳闸线圈：
两个／相
合闸线圈：
一个／相
跳闸电流：
合闸电流：
1.1.5安装地点及安装方式
主厂房电气继电器室内。
1.2一般技术性能要求
1.2.1保护装置的额定值
额定交流电流：
5A
额定交流电压：
100V/57..7V
额定频率：
50Hz
额定直流电压：
220V（80~115%）
1.2.2保护装置的功率消耗
保护装置每相交流电流回路功耗2VA，
保护装置每相交流电压回路功耗1VA
保护装置正常工作时直流功耗：
50W
保护装置动作时直流功耗：
80W
1.2.3性能参数
1.2.3.1保护动作时间：
主保护整组动作时间：
25ms
保护动作返回时间：
30ms
1.2.3.2动作值精度
保护动作精度误差：
3%
时间继电器的动作精度误差：
最大整定值的1%
1.2.3.3跳闸出口继电器额定值
闭合：
5A
断开（感性L/R-0.04）：
1.4A
电流：
持续5A
电压：
220V
1.2.3.4其它接点额定值
容量：
60W
电压：
220V
1.2.4对震动的要求
盘内安装的设备的构造应能承受静态水平加速度0.25g，静态垂直加速度0.125g。
1.2.5耐受过电压的能力
保护装置应具有根据IEC标准所确定的耐受过电压的能力。
1.2.6互感器的二次回路故障
如果继电保护用的交流电压回路断线或短路，保护不应误动作，这时应闭锁保护装置并发出告警信号。
电流互感器二次回路短路或开路，保护应有检测功能，并能发出告警信号。
1.2.7继电器的整定
应能从屏的正面方便而又可靠地改变继电器的整定值。
装置应能就地改变继电器的整定值，也可在远方改变继电器的整定值。
保护装置的整定范围不能限制最大、最小负荷的系统运行方式。
1.2.8暂态电流的影响
保护装置不应受输电线路的并联电抗器、分布电容、变压器涌流等的影响而误动作。
1.2.9直流电源的影响
1.2.9.1除非规范书中另有说明，在220V直流电源下，其电压的变化范围为80-115％，保护装置应正确动作。
1.2.9.2直流电源的波纹系数≤5％时，装置应正确动作。
1.2.9.3当直流电源,包括直流—直流变换器在投入或切除时,保护不应误动作。
1.2.9.4在直流电源切换期间或直流回路断线、接地故障期间（分布电容和附加电容的值为0.5微法到1.0微法），保护不应误动作。
1.2.9.5投标人应提供带有逻辑回路的直流—直流变换器和对直流电源的监视装置，在失去电源时，应有一对输出接点报警。
1.2.9.6在直流电源失压的一段时间内，微机保护不应丢失报告，系统所有的在失压前已动作信号应该保持。
1.2.10元件的质量
应保证保护装置中的元件和部件的质量；在正常运行期间，装置中任一元件损坏时，装置不应发生误动，并发出装置异常信号。
1.2.11有关设备间的信号传送
各保护装置之间、保护与通信设备之间或其它设备之间的联系应由继电器的无压接点（或光电耦合）来连接，继电器接点的绝缘强度试验为交流2000伏，历时1分钟。
1.2.12跳闸显示和监视
如果继电器动作使断路器跳闸，则所有使断路器跳闸的继电器的显示器（例如发光二极管）都应该自保持来表示继电器的动作直到手动复归为止。
1.2.13连续监视和自动检查功能
1.2.13.1装置应具有对主要回路进行监视的功能，回路不正常时，应能发出不正常信号。
1.2.13.2装置应具有在线自动检查功能，包括装置硬件损坏、功能失效和二次回路异常运行状态的自动检测。
应提供试验按钮、试验投切开关或连接片，以便在试验期间不必拆除连接电缆。
1.2.14跳闸出口接点
1.2.14.1装置应有足够的跳闸出口接点，满足母线上所有断路器跳闸及起动失灵保护的要求。
1.2.15信号接点
信号输出接点至少满足下列要求：
1.2.15.1重要信号送站内计算机监控系统（干接点）
三相跳闸（带自保持）
装置动作信号（带自保持）
直流电源消失
交流电压消失
装置闭锁
装置异常
所有保护动作、报警、闭锁，装置故障或异常等均应通过串口提供给计算机监控系统。
1.2.15.2远动信号
母线保护动作信号
1.2.15.3故障录波
三相跳闸接点（含延时段）
装置中各主要元件及主要电路动作信号
1.2.16抗干扰
保护装置布置在无任何抗干扰措施的电气继电器室内，要求继电保护装置的绝缘试验标准及抗干扰性能符合IEC标准：
快速瞬变电脉冲群抗干扰、高频抗干扰、静电放电抗扰度、辐射电磁场抗扰度、冲击（浪涌）抗扰度、电磁场感应的传导骚扰抗扰度和工频磁场的抗扰度要求应满足：
IEC255-22-14级、IEC61000-4-24级、IEC61000-4-34级、IEC61000-4-44级、IEC61000-4-54级、IEC61000-4-63级、IEC61000-4-85级等标准。
在雷击过电压、一次回路操作、短路及其它强干扰作用下，保护装置应能正常工作。
1.2.17运行和检修
1.2.17.1对于具有相同尺寸的零件或相同特性的插件应具有完全的互换性
1.2.17.2对保护装置及保护装置间的跳闸出口回路应提供可断开的连接片。
连接片装于屏前，开口向上，便于操作。
1.2.17.3装置应具有标准的试验插件或试验插头，以便装置的电流、电压回路隔离或试验。
1.2.18时间元件的刻度误差
各保护装置中的时间元件的刻度误差，在规范书所列的工作条件下＜3％。
1.2.19通信接口及对时要求
1.2.19.1保护装置具有GPS对时功能，用串行接口接收GPS发出的时钟，并接收GPS定时发出的对时脉冲，刷新CPU的秒时钟。
对时误差<1ms。
1.2.19.2保护厂家需设置一台保护通信管理机（若保护装置能够直接与计算机监控系统通信，则通信管理机取消），保护厂家的所有保护均通过通信口或网络与通信管理机相接。
通信管理机具有以下功能：
a对保护运行状况进行监视;
b统一CPU时钟,完成时钟校对;
c完成保护定值管理;
d实现保护装置动作故障记录;
e可以远方投退保护和远方修改定值。
f实现与监控系统的通信。
1.2.19.3保护装置或通信管理机与监控系统接口时，其通信规约采用IEC870-5-103标准或免费提供所采用的其他标准规约，串口采用RS485,并同时预留电以太网接口。
1.2.19.4保护装置应能支持保护功能软压板的投退,软压板投退与定值固化应区分。
1.2.19.5投标人有责任向监控厂家及设计院提供传输规约、信号清单及数据格式。
投标人还应积极主动的与监控厂家进行技术协调和有关联络、配合工作，服从计算机监控厂家的安排，进行联调工作。
投标人除应对其自身设备的调试负责外，还应参加与监控系统的联调工作。
1.2.20其它
1.2.20.1投标人提供的保护装置应在相同电压等级中有二套二年以上成功运行经验并已获得国部级以上检测中心动模试验的动模试验报告，并随投标书提供电力部门运行情况报告或动模试验报告。
还应提供保护制造厂家的ISO-9000资格认证书。
1.2.20.2投标人应填好附表A，随报价书一起提供给招标人。
1.2.20.3保护应采用技术先进、成熟可靠的设备,投标人应提供装置已经运行的情况及在运行或制造过程中装置的改进情况等资料。
1.2.20.4保护装置在投入运行之前应做可靠性和安全性系统试验。
1.2.20.5投标人应提供用于保护的电压互感器和电流互感器的功能规范。
1.2.20.6本技术规范和所提出的要求是至少应该满足的，但不完全限于这些要求。
装置的技术性能应满足运行中可能遇到的各种情况。
1.3220KV断路器失灵保护的技术要求
1.3.1起动回路
失灵保护采用分相起动回路，每相的起动回路由能瞬时复归的保护出口接点（包括与本断路器有关的所有保护接点）与相电流元件接点串联构成。
相电流元件应保证在被保护元件范围内故障时有足够的灵敏度。
该回路来自相关断路器的保护屏。
1.3.2失灵保护的装设
双母线接线失灵保护起动回路按开关装设，其出口回路应按连接元件一一对应。
220kV失灵保护不单独组屏，与220kV母线保护共同组屏。
保护屏上应有能单独投退母差和失灵保护的压板。
1.3.3装设复合电压闭锁元件原则
1.3.3.1失灵保护应装设复合电压闭锁元件，其整定值应保证线路末端各种类型的故障有足够灵敏度。
1.3.3.2复合电压闭锁接点应与跳闸出口接点串接，按连接元件一一对应。
1.3.4失灵保护动作顺序
1.3.4.1失灵保护实现三相跳闸
1.3.4.2双母线的失灵保护动作顺序：
无时限再起动本断路器两个跳闸线圈。
以较短时限动作于与拒动断路器相关的母联断路器。
再经一时限动作于与拒动断路器连接在同一母线上的所有有源支路的断路器。
1.3.5重合闸闭锁
失灵保护动作时，应对有关断路器的自动重合闸装置进行闭锁。
1.3.6连接元件运行位置的切换
对双母线失灵保护应能自动适应连接元件运行位置的切换。
1.3.7失灵保护时间
1.3.7.1失灵保护的起动回路在故障切除后的返回时间应小于20ms。
1.3.7.2应使用静态高精度的时间继电器，整定范围为0.1s~1s，级差为0.1s，时间继电器的精度为整定值的±3%
1.3.8信号回路
1.3.8.1任一元件或回路异常，装置不应误动作，并有告警回路。
1.3.8.2装置直流消失、闭锁元件起动、装置异常、保护动作跳闸应发出信号。
1.3.8.3装置应具有起动遥信、中央信号及事件记录接点。
1.4220KV母线保护的技术要求
1.4.1保护装置装设
母线保护应按双母线接线装设。
1.4.2保护功能
1.4.2.1装置必须正确反应母线区内故障，包括双母线两组母线同时或相继发生的各种相间和接地故障。
1.4.2.2对于各种类型区外故障，在外部故障电流周期分量最大达到20倍额定电流时，不应由于电流互感器的饱和以及短路电流中的暂态分量而误动作。
1.4.2.3配置母联充电保护，该保护具备瞬时跳闸和延时跳闸的回路。
。
母线充电保护定值设置两套，分别用于经线路充电和经变压器充电的情况。
1.4.2.4母线保护动作后应采取措施促使对侧全线速动保护动作。
1.4.3运行方式适应性
1.4.3.1装置应能自动适应母线连接元件运行位置的切换，切换过程中保护不应误动与拒动，不能造成电流互感器开路，当隔离刀闸辅助接点切换不正常时，应闭锁母线保护，并发出告警信号。
母线保护屏应有母线运行方式显示。
1.4.3.2装置应能在双母线分列运行时有选择性地切除故障母线。
1.4.4复合电压闭锁元件
保护装置应设复合电压闭锁元件，闭锁元件接点应与跳闸出口接点串接，对母联断路器的跳闸回路可不经闭锁接点控制。
1.4.5母差保护动作时间
1.4.5.1母差保护应为微机型，CPU采用32位机。
差动继电器应在故障发生后的3~5ms内动作并自保持。
母差保护的整组动作时间（包括闭锁继电器的时间在内）应小于20ms。
1.4.5.2母联断路器的跳闸时间不应大于线路及变压器断路器的跳闸出口时间。
1.4.6电流互感器的影响
1.4.6.1母线保护应有交流电流监视回路，当交流电流回路不正常或断线时不应误动，应经延时闭锁母线保护并发出告警信号。
1.4.6.2母线保护应对电流互感器的特性无特殊要求，并允许使用不同变比的电流互感器。
1.4.7出口及信号回路
1.4.7.1母线保护仅实现三相跳闸出口，即不实现分相跳闸出口。
1.4.7.2为增加安全性，母线保护出口回路应按连接元件一对一出口。
1.4.7.3任一元件或回路异常时，装置不应误动作，并发出告警信号。
1.4.7.4差动元件及闭锁元件动作、直流消失、装置异常及保护动作跳闸应发出信号，此外，应具有起动遥信、中央信号及事件记录的接点。
1.4.8暂态影响
母线保护在电容式电压互感器、分布电容、变压器（励磁涌流）等产生的稳态及各种暂态干扰下，不应误动作。
1.5保护柜（或屏）的技术要求
1.5.1保护柜（或屏）包括所有安装在上面的成套设备或单个组件，皆应保证有足够的结构强度以及在指定的环境条件下满足标书对电气性能的要求。
投标人应对内部接线的正确性全面负责，并对所供应设备的特性和功能全面负责。
1.5.2保护柜防护等级为IP40。
1.5.3为满足电站使用设备的要求，便于运行和维修，应利用标准化元件和组件。
1.5.4保护柜正面及背面均设门。
门在开闭时，不应造成保护误动作。
保护柜的设计应能方便现场接线。
1.5.5整块柜（或屏）应有足够强度，并应提供说明书，保证在起吊、运输、安装时的安全，保护柜底部应有安装孔。
1.5.6保护柜（或屏）其中设备应能适用于地震地区。
1.5.7所有屏上设备应采用嵌入式或半嵌入式安装和在背后接线。
1.5.8保护柜内应有适当的照明灯，采用白炽灯。
1.5.9每块柜应装有接地铜排，接地铜排的规格为25×4mm2，它应连接到主框架的前面、侧面和后面，接地母线末端应装好可靠的压接式端子，以备接到电站的接地网上。
1.5.10电压和电流互感器的中性点仅在引入柜内的端子排上接地，且每组次级中性点只能有一个接地点。
1.5.11保护柜内设备的安排及端子排的布置，应保证各套保护的独立性，在一套保护检修时不影响其他任何一套保护系统的正常运行。
每一块柜（或屏）皆应装设试验端子。
1.5.12柜中内部接线应采用耐热、耐潮和阻燃的具有足够强度的绝缘铜线，一般控制导线应不小于1.5mm2，电流、电压互感器及断路器回路的控制导线不应小于2.5mm2。
1.5.13导线应无损伤，导线的端头应采用压紧型的联接件。
投标人应提供走线槽，以便于固定电缆及与端子排的接线。
1.5.14端子排应保证足够的绝缘水平。
端子排应该分段，端子排应至少有10%备用端子，且可在必要时再增加，外部接入的一根电缆中所有导线应接于靠近的端子上。
每个端子上一般只能接一根导线。
断路器的跳闸和合闸回路不能接在相邻的端子上，直流电源正、负极也不能接在相邻的端子上。
1.5.15电流或电压的输入线应通过电流、电压试验部件接入保护装置，以便对保护装置进行隔离和试验。
对所有保护装置的跳闸出口回路和重合闸输出回路应提供试验部件，以便于解除其出口回路。
1.5.16屏的内部和外部必须清洁，应清除内部所有杂物及内外一切污迹。
1.5.17投标人应保证保护柜（或屏）内外油漆过的表面在运输、储藏和正常运行时的防腐蚀性能。
1.5.18每块柜及其上的装置（包括继电器、控制开关、控制回路的熔丝、开关及其他独立设备）都应有标签框，以便清楚地识别，外壳可移动的设备，在设备的本体上也要有同样的识别标记。
1.5.19对于那些必须按制造厂的规定才能进行更换的部件和插件，应有特殊符号标出。
1.5.20屏的外型尺寸应为2260mm高，800mm宽，600mm深。
颜色：
由业主确定。
2设备规范
序号
用途
型式
交流输入信号
数量
备注
电压
电流
1
220千伏母线及失灵保护
微机型
100V
5A
2套
组屏
每面保护屏含打印机一台。
根据山东济矿鲁能煤电有限公司阳城电厂接入系统的评审意见，220kV母线配置两套母线保护。
3规程、规范和标准
3.1设备制造应遵守的规范及标准
3.1.1 设备的设计和制造应符合现行的有关国家标准和部颁标准，且按
最新标准执行，这些标准是：
电安生[1994]191号电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点
国家电网生技[2005]400号国家电网公司十八项电网重大反事故措施
调继[2005]222号国家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施要求的通知
GB50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范
DL/T524-93继电保护专用电力线载波收发信机技术条件
SDGJ73-86电力系统继电保护设计内容深度规定
DL/T553-94220-500kV电力系统故障动态记录技术准则
GB14285-93继电保护和安全自动装置技术规程
GB4858-84电气继电器的绝缘试验
DL478-92静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
GB6126静态继电器及保护装置的电气干扰试验
GB7261继电器和继电保护装置基本试验方法
GB2423-95电工电子产品环境试验规程
GB11287-89继电器，继电保护装置振荡（正弦）试验
GB/T14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验
GB/T14598.9-1995辐射电磁场干扰试验
GB/T14598.10-1996（或IEC255-22-4）:
快速瞬变干扰试验
IEC255-22-1高频干扰试验：
3级
IEC61000-4-2静电放电抗扰度试验：
4级
IEC61000-4-3辐射电磁场抗扰度试验：
4级
IEC61000-4-4快速瞬变电脉冲群抗扰度试验：
4级
IEC61000-4-5冲击（浪涌）抗扰度试验
IEC61000-4-6电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验
IEC61000-4-8工频磁场的抗扰度试验
DL/T670-1999微机母线保护装置通用技术条件
3.1.2 所有元器件应经严格筛选，经高温老化试验；严格按国标部标企业标准进行各项性能测试。
3.1.3 如果本技术条件书要求与规程、规范和标准有明显抵触的条款，投标人应在投标时书面说明，并与投标人共同协商解决。
3.1.4 从订货之日至投标人开始制造之日的这段时间，招标人有权提出因规程、规范和标准发生变化而产生的补充要求，投标人应遵守这些要求，且不论招标人知道与否，投标人有责任及时书面通知招标人有关规程、规范和标准发生的变化。
4供货范围
4.1220千伏母线及失灵保护屏（含打印机一台）。
4.2备品备件及专用工具
5投标人应填写下列规范表，其形式和内容如下。
附表A
序号
项目
投标人要求值
招标人保证值
说明
1
额定交流电流
5A
2
额定直流电压
220V
3
功耗
--------------
i）交流电流回路功耗（在IN下）
2VA
ii）直流电源回路功耗（正常情况下）
50W
4
允许环境温度
+40.2~-32.6℃
5
跳闸或合闸接点容量
i）允许长期通过电流
5A
6
信号接点容量
i）允许长期通过电流
5A
7
其它辅助继电器接点容量
i）允许长期通过电流
5A
8
保护装置对接地的要求
9
母线保护制造厂的名称
--------------
装置名称及型号
--------------
主保护整组动作时间
小于20ms
保护装置返回时间
不应大于30ms
10
失灵保护制造厂的名称
------------------
装置名称及型号
------------------
失灵保护时间整定范围
i）第二段
0~1s
ii）第三段
0~1s
返回时间
小于20ms
过流元件整定范围
0.1~2A
零序过流元件整定范围
0.1~2A
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